Трубный пучок 09Г2С в Минске


Трубный пучок 09Г2С: теплообменные секции из низколегированной стали

Трубный пучок 09Г2С — сборочная единица кожухотрубных теплообменников, конденсаторов и подогревателей, где теплообменные трубы, трубные решётки и дистанционирующие перегородки изготовлены из низколегированной конструкционной стали марки 09Г2С. Марка регламентирована ГОСТ 19281 и ГОСТ 5520, относится к классу кремнемарганцовистых сталей, поставляется в виде горячекатаного листа, бесшовных и электросварных труб. Сочетание кремния 0,5–0,8 % и марганца 1,3–1,7 % обеспечивает предел текучести от 265 до 345 МПа в зависимости от толщины проката и сохраняет ударную вязкость при отрицательных температурах до –40 C и ниже.

Конструктивное исполнение

Пучок собирают на трубных решётках толщиной 20–60 мм с развальцовкой, приваркой или комбинированным креплением труб. Диаметр теплообменных труб — 16, 20, 25 или 32 мм при толщине стенки 2–4 мм. Шаг отверстий в решётке принимают 1,25–1,4 наружного диаметра трубы. Поперечные перегородки задают схему течения теплоносителя в межтрубном пространстве: сегментную, дисковую или кольцевую. Для аппаратов с температурным перепадом свыше 40 C между кожухом и трубами предусматривают плавающую головку либо компенсатор температурных удлинений.

Технические параметры

ПараметрЗначениеПараметрЗначениеУсловие
Предел текучести265–345 МПаПредел прочности470–490 МПалист 4–20 мм
Относительное удлинение21 %Ударная вязкость KCU 34 Дж/см–40 C
Рабочее давлениедо 6,3 МПаТемпература стенки–40…+425 Cбез водорода
Диаметр труб16–32 ммТолщина стенки2–4 ммбесшовные, ГОСТ 8732
Скорость теплоносителя1,5–3,0 м/сЗагрязнение поверхности0,0002–0,0008 мК/Втрасчётный режим

Материалы и комплектация

  • Трубы бесшовные холоднодеформированные по ГОСТ 8734 и горячедеформированные по ГОСТ 8732 из стали 09Г2С.
  • Трубные решётки — лист 09Г2С по ГОСТ 19281 с антикоррозионной наплавкой или без неё.
  • Перегородки и дистанционирующие планки — полоса и лист той же марки.
  • Крепёж, шпильки и фланцевые соединения — стали 09Г2С, 35, 40Х в зависимости от усилия затяжки.
  • Кожух и крышки — 09Г2С или Ст3сп при отсутствии агрессивной среды.

Применение

Пучки из 09Г2С устанавливают в аппаратах воздушного и водяного охлаждения компрессорных станций, в подогревателях сетевой воды ТЭЦ и котельных, в теплообменниках установок подготовки нефти и газа, в рекуператорах сушильных и печных агрегатов металлургических производств. Марка работоспособна в средах без интенсивного сероводородного и хлоридного воздействия: оборотная и котловая вода, пар, конденсат, углеводородные газы, минеральные масла. При содержании HS свыше 100 мг/л или хлоридов выше 300 мг/л требуется замена на коррозионностойкие аналоги.

Эксплуатационные ограничения

Сталь склонна к коррозионному растрескиванию в наводороживающих средах и к язвенной коррозии при скорости потока ниже 1 м/с. Ресурс пучка до капитального ремонта в водяных системах составляет 6–10 лет при условии водоподготовки и периодической химической очистки. Гидравлические испытания проводят при давлении 1,25 рабочего, контроль сварных и вальцованных соединений — ультразвуковым и капиллярным методами.

Вопросы и ответы

До какой температуры допускается эксплуатация трубного пучка из 09Г2С?

Длительно — до +425 C для неагрессивных сред. Выше этой температуры начинается интенсивное окалинообразование и снижение длительной прочности, поэтому применяют хромомолибденовые стали.

Чем крепят трубы в решётке пучка?

Применяют развальцовку, приварку или комбинированный метод. Для давления свыше 4 МПа и температурных нагрузок предпочтительна приварка с предварительной развальцовкой.

Возможна ли замена 09Г2С на 10ХСНД в тех же аппаратах?

Да, при повышенных требованиях к хладостойкости и коррозионной стойкости. Механические характеристики близки, но 10ХСНД содержит никель и медь, что удорожает конструкцию.

Как контролируют герметичность пучка после сборки?

Гидравлическим или пневматическим испытанием, а также гелиевым течеисканием для аппаратов с высокими требованиями к утечкам. Дефектные соединения выявляют по падению давления и пузырькам в контрольной среде.